2003-06-20 / 知ったかシリーズ

知ったか自動車知識 1

はじめに

今日から、自動車に関する読み物を書いていこうと思う。これは、僕の知識を超えない範疇での、解説であり、自動車運転免許証を持たぬ人や、持っていても、あまり興味がない人が読んで、「ああ、車って面白いな」と、数ミリ秒でも思ってもらえればと思って書くものである。

エンジンの話

おばさんが、買い物に利用する軽自動車であっても、フェラーリのようなスーパーカーでも、エンジンによってパワーを得ている。究極的に、ヒトが乗る上での快適装備を取り除いていき、クルマの必要なものを残していくと、タイヤとエンジン、それを支えるシャーシがあれば、とりあえず前に進む物体はできる。クルマは、エンジンの発生する力をタイヤを回転させることで前に進む。

エンジンがなければ、動力源がないのでクルマとしての役割を果たさないので、エンジンは最重要なものである。エンジンの内部では、何が起きているのであろう。

内燃機関

エンジンは、ピストン運動を回転に変換する運動が行われており、ピストン運動だけを見ると次の 4 つの行程を経て、動作している。

1. 吸入
2. 圧縮
3. 爆発
4. 排気

吸入

吸入では、シリンダーと呼ばれる筒の中にある、ピストンが下がり、気圧が低くなった状態で、ガソリンと空気の混ざったもの ( 混合気 と呼ぶ )が、バルブとよばれる穴から、シリンダーに入る。

圧縮

今度は、逆にピストンが上がり、シリンダーの中の混合気は、圧縮されることになる。

爆発

最も、圧縮された状態 ( ピストンが最も上に上がった状態 ) になったときに、シリンダーの上部にある、点火プラグが、火花を出す。この時に、圧縮された混合気は、当然のように爆発する。爆発した圧力で、ピストンは勢いよく押し下がる。

排気

今度は、押し下がったピストンが、再び上がり爆発したあとの燃焼ガスをバルブから排気する。

ピストンは、上下運動をするだけで回転運動はしていないので、ここでクランクシャフトと呼ばれる部品で、上下運動を回転に変換する。

エンジンに関する少しのお話

エンジンは、上記のようにガソリンと空気が爆発する場所である。よって、とても熱くなるので、常に循環する冷却液で冷やされている。冷やす方法としては、熱交換だが、簡単に言うと、車の前部にあるグリルと呼ばれる、空気取り入れ口から空気を取り入れ、ラジエータと呼ばれる放熱器で、強制的に大気で冷やしまた循環させると言ったしくみである。

また、大量の空気と大量のガソリンを爆発させればさせるほど、大きな出力を得ることができる。

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